亮度探测器积分角对光导模拟的影响分析

在Speos光学模拟仿真中，亮度探测器（Radiance）是最重要的探测器类型之一，其高级设置中有一个选项：积分角（integration angle）

直接模拟中，光线遵循物理规律发生反射折射后被探测器接收，会和于探测器焦点。但是需要光线方向完全与发光点和探测器焦点连线完全一致才可以被接收到，这就导致能接受到的光线非常少，所以需要设置一定的积分角度使一定范围内的光线可以都可以被接收到，增加光线接收概率。

参考下图：积分角内的实际光线（Real Ray）会都被计算成虚拟光线（Virtual Ray），提高了光线上靶率，使探测器上有足够的光线。

在导光条的模拟中，经由反光齿反射的光会从导光条正面朝不同的方向射出，因此积分角度的大小对于探测器接收到的每个齿反射的光量会有很大影响，从而影响到我们优化导光条的模拟依据。本文通过案例模拟直接展示积分角度对于导光条模拟的影响。

1. 模型概览

一根直光导单端入光，导光条上方有一个亮度探测器，调整亮度探测器至完全覆盖导光条。

下图为亮度探测器视野：

2. 不同积分角的模拟效果

积分角度5°：

很多齿反射的光不能被探测器接收到，噪点多，亮暗差异大。

积分角度10°：

多数齿反射的光能被探测器接收到，噪点少，亮暗差异不大。

积分角度20°：

所有齿反射的光都能被探测器接收到，效果失真。

3.积分角与探测器距离的关系

设置不同距离相同视野的探测器

进入探测器设置，从视野预览框中调整探测器视野至相同

检查探测器视野：

检查不同积分角度下的亮度效果：

积分角度5°：

积分角度10°：

积分角度20°：

对比原探测器效果，可以发现光导左边的齿在距离近的探测器中更亮，很多光线没有被收入到远距离的探测器，原因如下图：

可以发现相同积分角，相同探测器视角，不同的探测器距离会导致虚拟光线中心线与被探测与零件的夹角（a和b）不同，最终导致探测器接收的光线不同，模拟结果有差异。

总结：

本文阐述了Speos中亮度探测器积分角对于模拟结果影响，并研究了相同积分角、相同视野、不同探测器距离对于模拟结果的影响。

应用于导光条模拟中，亮度探测器需要设置合适的积分角度，保证模拟效果的同时也要避免失真，从而更准确地调整导光条亮度及均匀性。